التوزيع الجيوكيميائي للعناصر

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الثاني

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

التوزيع الجيوكيميائي للعناصر العناصر علوم الأرض والجيولوجيا

التوزيع الجيوكيميائي للعناصر يعني انتشار العناصر الكيميائية في النطاقات الرئيسية للأرض أي في القشرة والوشاح واللب.

ويعتمد هذا التوزيع على أصل الأرض وعلاقاتها بالمجموعة الشمسية. ونظراً لأن الأحداث القديمة لا يمكن إداركها بطريقة مباشرة ومطابقة لما حدث فعلاً، فإن بعض التكهنات تفرض نفسها لشرح نمط التوزيع الحالي للعناصر في النطاقات الرئيسية للأرض.

وبالتالي تبرز بعض الأسئلة الهامة حول توزيع العناصر المختلفة أثناء تكون الأرض وانضمامها للمجموعة الشمسية، وحول العوامل التي أدت إلى انفصال الأرض إلى قشـرة ووشاح ولب وتوزيع العناصر في كل نطاق.

 

وأخيراً حول العوامل التي أدت إلى أن تكون القشرة الأرضية أقل النطاقات تجانساً وكيف توزعت العناصر في أجزائها المختلفة.

من المحتمل أن تكون المجموعة الشمسية الأولية (البدائية) أي قبل تطورها إلى الشمس والكواكب الدوارة عبارة عن سحابة عدسية الشكل دوامية الحركة تتكون من الغاز والغبار ومواد أخرى.

وقد تقلص وسخن الجزء الداخلي من السحابة بواسطة التجاذب التثاقلي حتى ارتفعت درجات الحرارة والضغط في النهاية لبدء التفاعلات النووية التي انبثق عنها الضوء والحرارة، واندمجت أخيراً المواد المتجمعة التي تتحرك حركة دوامية على حواف السحابة مكونة الكواكب المختلفة.

 

وتسربت إلى الخارج أجزاء من العناصر الخفيفة والأكثر تطايراً (مثل النيتروجين والكربون والأكسجين والهيدروجين) بعيداً عن داخل النظام الساخن واغتنت تفاضلياً في الكواكب الأقل كثافة والبعيدة والكبيرة المشتري – زحل – أورانس ونبتون).

وعلى الجانب الآخر فإن العناصر الأثقل والأقل تطايراً (مثل الكالسيوم والصوديوم والمغنسيوم والألومنيوم والسيليكون والبوتاسيوم والحديد والنيكل والكبريت) فضلت البقاء قريباً من وسط النظام.

وأخيراً اغتنت تفاضلياً في الكواكب الصغيرة الأكثر كثافة والقريبة ( عطارد – الزهرة – الأرض – مارس).

 

ومن الجدير بالذكر أن ميكانيكية نمو الكواكب غير معروفة بالضبط والسؤال الهام بالنسبة لأصل وتكون الأرض هو هل تم ذلك الحدث في الحالة (الباردة) أم (الساخنة)؟

فلو تكونت الأرض في البداية بالنمو في الحالة الباردة فإن درجات الحرارة كانت منخفضة أثناء تجمع المواد لتوجد في حالة صلبة أو سائلة.

كلما أن بعض العناصر المتطايرة لا بد وأن تبقى متحفظاً عليها وبهذه الطريقة فإنه من المحتمل أن تنشأ في البداية أرض غير نطاقية ومتجانسة بدون لب أو وشاح أو قشـرة.

وذلك عكس النمو تحت ظروف ساخنة. فدرجات الحرارة العالية تكون كافية لتنضم خلالها معظم المواد في الحالة الغازية وتنشأ عنها أرض نطاقية غير متجانسة بسبب درجات التكثيف التفاضلية للعناصر والمركبات التي تكون الكواكب، إن النمو في الحالة الباردة مكوناً ارضاً غير نطاقية متجانسة هي النظرية المفضلة في الوقت الحالي.

 

وعلى سبيل المثال فإن تفسير وجود عناصر متطايرة معينة في الأرض بنسبة عالية يؤيد نظرية النمو في الحالة الباردة، ويعتقد أن الأرض نشأت من سحابة متشابهة في التركيب لنوع من النيازك الحجرية التي تعرف باسم الكوندريت (جدول رقم 1).

ويعتقد أن معدل تركيب الكوندريت يتقارب إلى حد ما مع معدل التركيب للأرض بدون المواد المتطايرة.

ومن هنا يستخدم مصطلح (النموذج الكوندريتي الأرضي) ويحتمل أن الأرض البدائية كانت عبارة عن شبه كرة متجانسة وغير نطاقية وتتقارب في التركيب مع النيازك الكوندريتية.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]